生理第七章丨呼吸系统的结构与功能

肺通气是肺与外界环境之间的气体交换过程。

一、肺通气的动力和阻力

（一）肺通气的动力

肺通气的直接动力是肺内压和大气压之间的压力差。呼吸运动是肺通气的原动力。

1．呼吸运动  呼吸肌收缩舒张引起的胸廓扩大和缩小称为呼吸运动。吸气肌，主要有膈肌和肋间外肌；呼气肌，主要有肋间内肌和腹肌。

2．肺内压  指肺泡内的压力。

呼吸过程中，肺内压呈现周期性变化。吸气初，肺容积增大，肺内压低于大气压，气体进入肺泡。呼气初，肺容积减小，肺内压高于大气压，气体流出肺。吸气与呼气末，肺内压等于大气压。

3．胸膜腔内压   

胸膜腔内压力比大气压低，为负压，随呼吸运动而变化。

胸膜腔负压的生理意义：① 维持肺泡扩张状态，并随胸廓的运动而张缩，保证肺通气和肺换气；② 降低中心静脉压，促进胸腔淋巴液和静脉血回流。

（二）肺通气的阻力

肺通气的阻力有两种：一是弹性阻力，包括肺的弹性阻力（包括肺弹性组织回缩力和）和胸廓的弹性阻力，占总阻力的70%；另一个是非弹性阻力，包括气道阻力、惯性阻力和组织的粘滞阻力，约占总阻力的30%，以气道阻力为主。

肺泡表面张力与肺表面活性物质：由肺泡Ⅱ型细胞分泌,能够降低肺泡表面张力的作用，因而具有重要的生理意义：①维持大小肺泡的稳定性。②防止肺水肿。③降低吸气阻力，减少吸气作功。

二、肺通气功能的评价

通气／血流比值：每分肺泡通气量（VA）和每分肺血流量（Q）之间的比值（VA/Q），表示通气量与血流量配比适当，即肺泡气体与血液进行气体交换的效率最高。如果VA/Q下降，就意味着通气不足，血流过剩，动－静脉短路。VA/Q比值增大，则意味着通气过剩，血流不足，致使肺泡无效腔增大。

（一）氧的运输

O2 以两种形式存在于血液中，即物理溶解和化学结合。溶解的量很少（1.5%），主要以化学结合形式（98.5%左右）进行运输。血红蛋白是血液气体运输中的主要工具。

（二）二氧化碳的运输
    物理溶解的CO2约占总运输量的5%，化学结合的占95%。先物理溶解，再化学结合。化学结合的形式主要是碳酸氢盐和氨基甲酸血红蛋白，其中碳酸氢盐形式占CO2 总运输量的88%，氨基甲酸血红蛋白形式占7%。

一、化学感受性反射对呼吸运动的调节

（一）外周和中枢化学感受器 

1、外周化学感受器：颈动脉体和主动脉体是外周化学感受器，它能感受动脉血中PCO2、PO2 和pH变化的剌激。

2、中枢化学感受器：位于延髓腹外侧部位的中枢化学感受器的生理刺激是脑脊液和局部细胞外液中H+ 浓度。

（二）CO2、H+ 和O2 对呼吸的调节

1、动脉血液中CO2 分压对呼吸的调节：一定范围内动脉血的PCO2 对维持呼吸和呼吸中枢的兴奋性是必要的。但CO2 超过一定限度则有压抑和麻醉效应。

CO2 刺激呼吸是通过两条途径实现的：一是血液中CO2 分压升高时，CO2 分子透过血－脑屏障进入脑脊液，形成H2CO3，解离出H+，使脑脊液[H+]升高，刺激中枢化学感受器而兴奋呼吸中枢；二是刺激外周化学感受器（颈动脉体和主动脉体），冲动经窦神经和迷走神经传入延髓呼吸有关核团，反射性地使呼吸加深、加快，增加肺通气。一般情况下，两条途径中前者是主要的。

2、动脉血液中[H+]对呼吸的调节：  血液中H+增加促使呼吸加强加快的作用，主要是通过外周化学感受器特别是颈动脉体起作用的。 

3、动脉血液中O2 分压对呼吸的调节：吸入气PO2 降低时，肺泡气、动脉血PO2 都随之降低，能反射性地引起呼吸加深、加快。缺O2 完全是依靠刺激外周化学感受器使呼吸加强的。缺O2 对呼吸中枢的直接作用则是抑制作用。